水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修探討

1、水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修探討 摘要：水電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)與故障檢修，對(duì)于水電站的可靠運(yùn)行、效益發(fā)揮具有舉足輕重的作用，因此應(yīng)充分重視并加強(qiáng)這項(xiàng)工作而不是削弱它。文章分析了水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的方法，并結(jié)合實(shí)例探討了故障檢修方面的一些特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：水電站；電氣設(shè)備；運(yùn)行維護(hù)；故障檢修 中圖分類號(hào)：f407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1009-2374（2013）35-0131-02 我國水資源非常豐富，利用水資源發(fā)電具有天然優(yōu)勢(shì)。比起火力發(fā)電所需要的煤、油，水資源是可再生能源，并且沒有污染，其環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)效益更為突出。水電站將水能轉(zhuǎn)化為電能，靠的是水輪機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)組等機(jī)電設(shè)備

2、的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。其中電氣設(shè)備是維持水電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行維護(hù)的好壞對(duì)水電站影響很大。因此，本文分析并探討了水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修的相關(guān)事宜，希望能為同業(yè)人員提供參考和借鑒。 1 水電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù) 1.1 電氣設(shè)備概述 水電站電氣設(shè)備是水電站一次設(shè)備和二次設(shè)備的統(tǒng)稱。一次設(shè)備是直接參與電能生產(chǎn)與分配的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、主變壓器、開關(guān)設(shè)備、母線、電纜、互感器、電抗器、避雷器等電氣設(shè)備。二次設(shè)備主要是對(duì)一次設(shè)備（也包括機(jī)械設(shè)備、水工建筑物）進(jìn)行監(jiān)測(cè)、保護(hù)與控制作用的電氣設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)控制設(shè)備、各種電氣儀表及信號(hào)、控制電纜等。 1.2 運(yùn)行維護(hù) 水電站電氣設(shè)備的種類

3、和數(shù)量都較多，運(yùn)行維護(hù)的主要目的是：從管理角度上講：一是減少由于維護(hù)不及時(shí)而造成的電能損耗；二是及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備隱患，降低設(shè)備出現(xiàn)故障、損壞的幾率。就安全角度而言，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)可減少電氣火災(zāi)和觸電傷亡的事故率。 電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)是由運(yùn)行值班人員與維護(hù)檢修人員共同完成的，雙方的側(cè)重點(diǎn)不同，值班人員主要對(duì)其管理范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行巡視、檢查和記錄；維護(hù)檢修人員則在設(shè)備輪換時(shí)進(jìn)行消缺、維護(hù)和試驗(yàn)工作。因此，為了避免誤會(huì)、誤操作必須嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”（工作票、操作票及交接班制、巡回檢查制、設(shè)備定期試驗(yàn)輪換制）。值班人員準(zhǔn)備設(shè)備切換時(shí)必須填寫操作票，并在準(zhǔn)許后才能操作；檢修人員需要維護(hù)、檢修時(shí)必須開工作

4、票。下面以發(fā)電機(jī)為例說明運(yùn)行維護(hù)的具體做法： 水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中值班人員每值至少需對(duì)機(jī)組巡檢2次，傳統(tǒng)的方法是“看”、“聽”、“聞”、“查”?？淳褪茄劭?，觀察發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓、定子電流等參數(shù)是否正常，查看線接頭處顏色是否正常，有無滲漏油痕跡等，以判斷是否有故障，如缺相、超負(fù)荷、接頭發(fā)熱等。聽即耳聽，聽發(fā)電機(jī)有無異常聲響，例如軸承磨損或潤滑不良，則出現(xiàn)振動(dòng)及異常聲響。聞即鼻聞，聞是否有異味，有異味則說明有故障或電路有問題，應(yīng)立即停機(jī)檢查。查即檢查，檢查機(jī)組參數(shù)并記錄，一般應(yīng)每隔1h記錄1次。除此以外，還應(yīng)做好清潔工作，清理發(fā)電機(jī)內(nèi)的油污、灰塵，并對(duì)發(fā)電機(jī)電刷或滑環(huán)進(jìn)行維護(hù)。 2 水電

5、站電氣設(shè)備的故障檢修 2.1 故障診斷 目前，我國水電站電氣設(shè)備更新?lián)Q代速度較快，其發(fā)展呈現(xiàn)一體化趨勢(shì)，多種電氣設(shè)備融為一體，更顯集約、高效之特點(diǎn)。電氣設(shè)備的診斷、維修技術(shù)也有了很大進(jìn)步。因此，積極采用新的診斷監(jiān)測(cè)技術(shù)，不僅可以提高診斷水平，而且可采用有針對(duì)性的狀態(tài)檢修技術(shù)，有利于減少故障停機(jī)時(shí)間和維修費(fèi)用。 傳統(tǒng)的電氣故障診斷多利用經(jīng)驗(yàn)和檢測(cè)查找故障。通過經(jīng)驗(yàn)可以快速判斷一些常見的簡單故障，如接觸不良可采用橡皮錘輕敲帶電元件，如果故障突然消失或突然出現(xiàn)，說明有接觸不良現(xiàn)象，此外還可通過反復(fù)彈壓活動(dòng)部件等方法診斷故障。利用儀表檢測(cè)元件或電路，可用來診斷一些相對(duì)復(fù)雜的故障，如通過檢測(cè)電阻、電壓等

6、參數(shù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)也就是在線監(jiān)測(cè)，利用安裝在設(shè)備上的傳感器及數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、在線、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如發(fā)電機(jī)局部放電監(jiān)測(cè)裝置可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)繞組絕緣層內(nèi)部非貫穿局部放電現(xiàn)象，有助于提早發(fā)現(xiàn)故障征兆。 2.2 故障檢修 過去多年來，對(duì)于水電站電氣設(shè)備故障一般通過計(jì)劃檢修和搶修方式完成故障檢修。計(jì)劃檢修就是間隔安排檢修計(jì)劃，檢修計(jì)劃一般分為大修、小修，也有些之間還有中修。搶修就是對(duì)未預(yù)期的故障進(jìn)行檢修。應(yīng)該說這兩種檢修方式都不是很理想，計(jì)劃檢修也帶有一定的盲目性，因?yàn)橛?jì)劃主要針對(duì)的是設(shè)備使用時(shí)間，不是實(shí)際使用狀態(tài)。狀態(tài)檢修針對(duì)的是設(shè)備狀態(tài)，但這種檢修技術(shù)需要以先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和診斷手段作為基礎(chǔ)，不具備

7、條件不宜實(shí)施。 下面以兩個(gè)例子說明故障分析和處理的方法，圖1是某水電站主接線和直流系統(tǒng)的接線圖。 圖1（a）中g(shù)1、g2是兩臺(tái)發(fā)電機(jī)。當(dāng)g1滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員根據(jù)示溫片溫度和銅刀片顏色判斷隔離開關(guān)qs1過熱，應(yīng)該如何處理呢？立即請(qǐng)示上級(jí)降低g1負(fù)荷，先降無功負(fù)荷，如果還不行，可進(jìn)一步降低有功負(fù)荷。同時(shí)，采取應(yīng)急措施，如打開室門并用風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻以及密切監(jiān)視。還可以合上3kv母線分段斷路器qfd2，并斷開段母線變壓器t1兩側(cè)的斷路器，以便降低g1負(fù)荷的同時(shí)保證3kv段母線供電可靠性。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷高峰期過去以后，停用發(fā)電機(jī)g1，然后檢查隔離開關(guān)qs1，以便確定是否需要對(duì)其進(jìn)行修理或更換。 圖1（b

8、）（c）是某水電站直流系統(tǒng)圖和故障判斷示意圖。該電站采用2組220v、300ah免維護(hù)密封鉛酸蓄電池組，向繼保、控制、信號(hào)、事故照明等裝置進(jìn)行供電。該系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，母線段、段分段運(yùn)行，母聯(lián)開關(guān)8zk處于斷開位置，直流負(fù)荷由2段的高頻整流充電裝置分別供電，同時(shí)對(duì)各自蓄電池組充電。當(dāng)其中一側(cè)交流失電或者整流裝置退出運(yùn)行時(shí)，則合上8zk開關(guān)，由另一側(cè)供電。直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，若處理不及時(shí)則可能故障擴(kuò)大，因此接地故障需要引起足夠的重視。評(píng)估負(fù)荷影響程度后，通過短時(shí)切斷故障回路再接通的方法，可判斷所屬故障回路。一般斷電故障消失，通電故障恢復(fù)，可判斷故障就在該回路上。但是回路不允許斷電時(shí)，應(yīng)采取解列

9、設(shè)備的方法排查。如果母線正極一側(cè)接地，如圖1（c）。表測(cè)正極對(duì)地電壓應(yīng)低于110v，將支路負(fù)荷解開后若電壓值出現(xiàn)變化，那么該支路存在接地故障；而電壓暫時(shí)恢復(fù)正常，說明負(fù)載有接點(diǎn)斷開未與負(fù)極形成回路。如果直流接地變負(fù)，如圖1（d）所示。說明故障回路與負(fù)極連成回路，也就是某些負(fù)載通過閉合接點(diǎn)勵(lì)磁，應(yīng)通過查找勵(lì)磁的繼電器及其線圈回路找出故障點(diǎn)。這是永久接地故障查找方法，若是瞬時(shí)接地故障，比較困難一些。應(yīng)考慮設(shè)備粉塵、水、油等污染影響，再結(jié)合操作、天氣狀況等因素，仔細(xì)排查。 3 結(jié)語 好的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)與故障檢修手段，可以讓水電站電氣設(shè)備保持可靠狀態(tài)，并維持水電站整體正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這一方面需要通過實(shí)踐不斷總結(jié)和提